Rohstoffe: Lithium aus dem heißen Untergrund


Energie aus dem Innern der Erde: In Island wird die Hitze der Vulkane schon genutzt, um Strom zu erzeugen oder die Häuser der Inselbewohner zu heizen. Weniger bekannt ist, dass es geothermische Anlagen auch in Deutschland gibt, die Strom oder Wärme liefern. In Zukunft sollen einige davon zusätzlich noch einen begehrten Rohstoff bereitstellen: Lithium.

Tiefengeothermie bedeutet, dass Tiefengrundwasser mit Temperaturen von zum Teil deutlich über 100 Grad – wegen des hohen Drucks ist es trotzdem flüssig – an die Oberfläche gepumpt wird. Über einen Wärmetauscher wird ein Medium erhitzt und ins Fernwärmenetz eingespeist oder verdampft, um dann über eine Turbine einen elektrischen Generator anzutreiben. Das Wasser wird dabei in einem geschlossenen Kreislauf gehalten und, nachdem es seine Wärme abgegeben hat, wieder ins Erdreich zurückgeleitet.

Doch anders als auf Island oder in anderen Vulkangebieten, wo die Erde so heiß ist, dass das Wasser teilweise schon an der Oberfläche brodelt, muss man hierzulande weiter ins Erdreich vordringen: In einer Tiefe von 2.000 bis 5.000 Metern herrschen die benötigten Temperaturen. Solche Anlagen stehen etwa im Großraum München, der führend ist bei der Geothermie-Nutzung in Deutschland, im Norddeutschen Becken oder in der Oberrheinischen Tiefebene.

Bei Analysen des Tiefengrundwassers im Oberrheingraben fiel eine sehr hohe Mineralisation auf: In einem Liter Wasser sind um die 100 Gramm Mineralien gelöst. Hauptsächlich sind das Natrium, Chlorit oder Hydrogenkarbonat. Daneben fiel aber auch eine relativ hohe Konzentration von Lithium auf: Im Schnitt enthält ein Liter des Tiefengrundwassers rund 160 mg Lithium, an einzelnen Bohrungen noch mehr.

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Das wollen die Betreiber einiger Anlagen im Oberrheingraben auf der französischen ebenso wie auf der deutschen Seite ausnutzen, um das begehrte Alkalimetall zu gewinnen. Ihre Überlegung: Wenn das Lithium-haltige Thermalwasser ohnehin nach oben gepumpt wird, könnte in einem weiteren Schritt das Lithium extrahiert werden, bevor das Wasser wieder in die Erde injiziert wird.

Eine Geothermieanlage fördert in der Sekunde 50 bis 80 Liter Wasser aus der Tiefe. Bei einem Gehalt von 160 mg kommen etwa 30 bis 40 kg Lithium in der Stunde zusammen. Damit lässt sich schon etwas anfangen: Für eine Kilowattstunde Speicherkapazität werden etwa 150 Gramm Lithium benötigt.

Zumindest theoretisch. Praktisch ist das längst nicht so einfach.



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